軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統的製作方法
2023-07-19 16:00:21 2
軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型屬於軌道板靜載抗裂試驗裝置，特別是指一種軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統。包括控制裝置及動作執行機構；動作執行機構包括平行設置、且縱向間隔分布的上、下框梁，上、下框梁間由連接杆件緊固，軌道板經支撐板架設於下框梁表面，在軌道板各加載點位置分別設置有由力傳感器、千斤頂及縱、橫向加載點支撐組成的測力裝置。控制裝置包括中央控制及液壓控制單元，測力裝置所測的力值通過測力儀表顯示並反饋給中央控制單元，待顯示的力值達到規範要求時，中央控制單元發出指令，液壓控制單元按規範要求的時間進行持荷。本實用新型解決了現有技術存在的加載同步性差等問題，具有加載同步性好、控制方便、人力成本低等優點。
【專利說明】軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於軌道板靜載抗裂試驗裝置，特別是指一種軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統。
【背景技術】
[0002]高速鐵路具有行車速度快、密度大的運輸特點，快速、舒適、安全是高速鐵路的主要特點，這就要求作為基礎的軌道結構必須具有高平順性、高穩定性的結構特點。高平順性是乘坐舒適性的保證，其核心在於持久保持軌道結構的良好幾何狀態；高穩定性是少維修的基礎，是軌道在高速運營條件下保持高平順性的能力。
[0003]軌道板靜載抗裂試驗是軌道板質量控制的重要方法之一，通過試驗能使獲得的數據更嚴謹、更可信。其試驗方法的科學性，操作的準確性，判定的合理性，試驗裝置的可靠性都直接關係到產品質量是否合格及鐵路運輸的安全。一旦損壞，線路較長時間關閉，造成的損失無可計量。
[0004]早期的軌道板靜載抗裂試驗沿用軌枕抗裂試驗的方法，沿軌道板長度方向取700毫米寬的尺寸，在軌枕試驗機上按軌枕試驗的方法進行試驗，試驗僅針對截下的700毫米寬軌道板局部應力的變化，所反映的是局部裂紋，不能反映整塊軌道板應力的變化，沒有對整塊軌道板進行加載試驗，加載點不能滿足軌道板技術條件的要求。
[0005]按照中國鐵路運輸總公司頒布的《高速鐵路CRTS III型板式無砟軌道先張法預應力混凝土軌道板技術條件》的規定，軌道板靜載抗裂試驗要在整塊軌道板上進行。
[0006]目前的試驗方法加載點位置滿足規範要求，機械加載反力梁由幾個獨立的門式結構框架組成，加載千斤頂為機械手搖式的。加載時，力傳感器置於千斤頂頂部，力傳感器的上部直接頂靠反力梁，反力梁與地基上的螺栓固結在一起，每個力傳感器的數據通過相應的儀表顯示。橫向試驗需要8組(千斤頂及力傳感器)，縱向試驗需要4組，至少需要8個人分別搖動千斤頂，其中相應的千斤頂所對應的力傳感器的力值達到加載值，控制該千斤頂的人員就停止搖動千斤頂，通過喊話通知其它人員。待所有千斤頂所對應的傳感器儀表都顯示到相同的加載力值後，按規範要求進行持荷保壓一定時間，觀察軌道板有無裂紋發生。這種方法人工手動控制加載速度、加載同步性差，加載速率控制不到位，與規範加載要求有較大的出入，不能很好的反映軌道板的試驗結果。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的在於提供加載同步性好、便於控制的軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統。
[0008]本發明的整體技術構思是:
[0009]軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統，包括控制裝置與動作執行機構；動作執行機構包括平行設置、且縱向間隔分布的上框梁及下框梁，上框梁及下框梁之間通過連接杆件緊固為一整體，軌道板通過支撐板架設於下框梁表面，在軌道板各加載點位置分別設置有由力傳感器、千斤頂及縱向加載點支撐或橫向加載點支撐組成的測力裝置；控制裝置包括中央控制及液壓控制單元，測力裝置所測的力值通過測力儀表顯示並反饋給中央控制單元，待顯示的力值達到規範要求時，中央控制單元發出指令，液壓控制單元按規範要求的時間進行持荷。與此同時，人工通過放大鏡進行受拉區裂縫觀察，判別軌道板是否合格。
[0010]由於控制裝置中的測力儀表、液壓控制單元、中央控制單元均為現有技術，且有現有商品出售，因此 申請人:在此對其構造不再贅述。
[0011]其中支撐板的設置，以及軌道板橫向及縱向抗裂試驗的加載點的數量及位置設置屬於《高速鐵路CRTS III型板式無砟軌道先張法預應力混凝土軌道板技術條件》中公開的現有技術， 申請人:在此不再贅述。
[0012]本實用新型的具體技術內容還有:
[0013]連接杆件的主要作用是將上框梁及下框梁連接固定為一整體並能夠承受軌道板抗裂試驗的載荷，可以方便地採用多種現有的可拆式機械連接結構實現，其中較為優選的結構實現方式是，所述的連接杆件採用螺杆，上框梁及下框梁穿接於螺杆上並由其兩端的螺母固定。
[0014]為實現上框梁及下框梁的定位，優選的技術實現方式是，所述的螺杆採用中部膨出的變徑結構。
[0015]為實現對於螺杆的防護，同時保證上框梁及下框梁的定位的可靠性，優選的技術實現方式是，所述的螺杆外部套裝有支撐套。
[0016]支撐板包括設於軌道板底部的橫向試驗支撐板或縱向試驗支撐板。橫向試驗支撐板或縱向試驗支撐板按照《高速鐵路CRTS III型板式無砟軌道先張法預應力混凝土軌道板技術條件》中公開的試驗條件設置。
[0017]為便於測力裝置的布置，優選的技術實現方式是，千斤頂底部與承軌臺上表面之間設有縱向加載點支撐。
[0018]為保證測力裝置的穩定，滿足所測量數據的準確性，優選的技術實現方式是，縱向加載點支撐底部與承軌臺上表面斜度一致並貼緊，由位於承軌臺低位的支撐面靠緊定位。
[0019]橫向加載點支撐底部與軌道板頂面接觸配合，其頂部與橫向試驗的千斤頂底部接觸配合。
[0020]本實用新型是這樣工作的:
[0021]進行軌道板縱向抗裂試驗時，按照軌道板靜載試驗技術條件規範的要求，將軌道板置於下框梁上，在軌道板上部沿寬度方向兩側有4個加載點，每個加載點的位置在承軌臺上。在4個承軌臺上依次縱向設置試驗加載點支撐、千斤頂、力傳感器，力傳感器的上部與上框梁接觸，軌道板底板中部放置兩條長度與軌道板寬度尺寸一致(或大於軌道板寬度尺寸)的縱向試驗支撐板。開始試驗時，啟動4個加載點上的千斤頂，力傳感器將所測量的力值傳遞給顯示儀表和中央控制單元，中央控制單元將接收的測量數據與《高速鐵路CRT III型板式無砟軌道先張法預應力混凝土軌道板技術條件》中規定軌道板額定抗裂數據進行比較後，輸出控制指令至與千斤頂相連的液壓控制單元，液壓控制單元控制液壓油的輸出或回流實現4個加載點上所對應千斤頂的加載或回頂，當力傳感器所測量的壓力值達到額定值後，液壓控制單元不再向千斤頂供油並按照技術條件中的要求進行保壓。
[0022]進行軌道板橫向抗裂試驗時，按照軌道板靜載試驗規範的要求，在軌道板上部沿軌道板寬度方向兩側分別各有8個加載點，同側的相鄰兩個加載點之間共用一個千斤頂加載。每個加載點依次縱向設置試驗加載點支撐、千斤頂、力傳感器，力傳感器的上部與上框梁接觸，軌道板底板中部放置一條長度與軌道板長度尺寸一致(或大於軌道板長度尺寸)的橫向試驗支撐板。開始試驗時，啟動兩側16個加載點上對應的8個千斤頂，試驗方法如縱向抗裂試驗中的方法。
[0023]本實用新型所取得的技術進步在於:
[0024]1、通過中央控制單元與液壓控制單元進行集中控制，方便地實現了千斤頂同速同步加載。
[0025]2、採用力傳感器測力，確保測力的準確性，測出的力值不受千斤頂摩阻、液壓系統壓力穩定性的影響。
[0026]3、橫向抗裂試驗與縱向抗裂試驗採用同一套裝置，並可根據試驗的不同控制相應的千斤頂加載，結構及操作簡單，減少了場地佔用面積。
[0027]4、加載試驗所用的人力成本大幅降低，原試驗需要10餘人完成,採用本實用新型中公開的軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統，只需2人即可完成。
[0028]5、動作執行機構及控制裝置採用可拆卸式連接，便於滿足軌道板製作及試驗中的轉場需要。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]本發明的附圖有:
[0030]圖1是本實用新型的工作原理圖。
[0031]圖2是本實用新型進行軌道板縱向抗裂試驗的結構示意圖。
[0032]圖3是圖2的右視圖。
[0033]圖4是本實用新型進行軌道板橫向抗裂試驗的結構示意圖。
[0034]圖5是圖4的右視圖。
[0035]圖6是圖3中的A部局部放大圖。
[0036]附圖中的附圖標記如下:
[0037]1、下框梁；2、上框梁；3、縱向加載點支撐；4、縱向試驗支撐板；5、力傳感器；6、千斤頂；7、橫向試驗支撐板；8、螺母；9、螺杆；10、支撐套；11、承軌臺；12、軌道板；13、橫向加載點支撐。
【具體實施方式】
[0038]以下結合附圖對本實用新型的實施例做進一步描述，但不作為對本實用新型的限定，本實用新型的保護範圍以權利要求記載的內容為準，任何依據說明書做出的等效技術手段替換，均不脫離本實用新型的保護範圍。
[0039]本實施例的整體結構如圖示，包括控制裝置與動作執行機構；動作執行機構包括平行設置、且縱向間隔分布的上框梁2及下框梁1，上框梁2及下框梁I之間通過連接杆件緊固為一整體，軌道板12通過支撐板架設於下框梁I表面，在軌道板12各加載點位置分別設置有由力傳感器5、千斤頂6及縱向加載點支撐3或橫向加載點支撐13組成的測力裝置；控制裝置包括中央控制及液壓控制單元，測力裝置所測的力值通過測力儀表顯示並反饋給中央控制單元，待顯示的力值達到規範要求時，中央控制單元發出指令，液壓控制單元按規範要求的時間進行持荷。與此同時，人工通過放大鏡進行受拉區裂縫觀察，判別軌道板是否合格。
[0040]控制裝置中的測力儀表、液壓控制單元、中央控制單元、可編程序控制單元、A/D轉換單元及壓力傳感器均為現有技術，且有現有商品出售，因此 申請人:在此對其構造不再贅述。
[0041]所述的連接杆件採用螺杆9，上框梁I及下框梁2穿接於螺杆9上並由其兩端的螺母8固定。
[0042]所述的螺杆9採用中部膨出的變徑結構。
[0043]所述的螺杆9外部套裝有支撐套10。
[0044]支撐板包括設於軌道板12底部的橫向試驗支撐板7或縱向試驗支撐板4。
[0045]千斤頂6底部與承軌臺11上表面之間設有縱向加載點支撐3。
[0046]縱向加載點支撐3底部與承軌臺11上表面斜度一致並貼緊，由位於承軌臺11低位的支撐面靠緊定位。
[0047]橫向加載點支撐13底部與軌道板頂面接觸配合，其頂部與橫向試驗的千斤頂底部接觸配合。
【權利要求】
1.軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統，包括控制裝置與動作執行機構；其特徵在於動作執行機構包括平行設置、且縱向間隔分布的上框梁(2)及下框梁(1)，上框梁(2)及下框梁(I)之間通過連接杆件緊固為一整體，軌道板(12)通過支撐板架設於下框梁(I)表面，在軌道板(12)各加載點位置分別設置有由力傳感器(5)、千斤頂(6)及縱向加載點支撐(3)或橫向加載點支撐(13)組成的測力裝置；控制裝置包括中央控制及液壓控制單元，測力裝置所測的力值通過測力儀表顯示並反饋給中央控制單元，待顯示的力值達到規範要求時，中央控制單元發出指令，液壓控制單元按規範要求的時間進行持荷。
2.根據權利要求1所述的軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統，其特徵在於所述的連接杆件採用螺杆(9)，上框梁(2)及下框梁(I)穿接於螺杆(9)上並由其兩端的螺母(8)固定。
3.根據權利要求2所述的軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統，其特徵在於所述的螺杆(9)採用中部膨出的變徑結構。
4.根據權利要求2或3中任一項所述的軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統，其特徵在於所述的螺杆(9)外部套裝有支撐套(10)。
5.根據權利要求1所述的軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統，其特徵在於所述的支撐板包括設於軌道板(12)底部的橫向試驗支撐板(7)或縱向試驗支撐板(4)。
6.根據權利要求1所述的軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統，其特徵在於千斤頂(6)底部與承軌臺(11)上表面之間設有縱向加載點支撐(3)。
7.根據權利要求6所述的軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統，其特徵在於縱向加載點支撐(3)底部與承軌臺(11)上表面斜度一致並貼緊，由位於承軌臺(11)低位的支撐面靠緊定位。
8.根據權利要求1所述的軌道板智能靜載抗裂試驗加載系統，其特徵在於所述的橫向加載點支撐(13)底部與軌道板頂面接觸配合，其頂部與橫向試驗的千斤頂底部接觸配合。
【文檔編號】G01N3/12GK204154582SQ201420590534
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月13日 優先權日:2014年10月13日
【發明者】葉劍波, 賈糧棉, 胡毅, 賀斐, 王青, 劉凱輝, 孟斌 申請人:中鐵十七局集團物資有限公司, 河北益鐵機電科技有限公司